前言
学了OpenGL,OpenGLES后,去阅读了GPUImage的源码,使用了一段时间,接下来,记录一下我对GPUImage使用和源码阅读的一些分析吧。
相关引用
从0打造一个GPUImage(6)-GPUImage的多滤镜处理逻辑
GPUImage结构
对于GPUImage,可以分为
- GLProgram 用于加载shader,链接program的类
- GPUImageContext 用于OpenGLContext上下文管理的
- GPUImageFrameBuffer 用于frameBuffer的管理,GPUImage的滤镜链靠的就是传递
GPUImageFrameBuffer
- GPUImageFrameBufferCache 用于缓存frameBuffer的类,会根据texture的option属性,已经size生成key,作为缓存
- Sources 可以理解为万恶之源吧,所有的渲染处理,都是从这里开始的,必须继承GPUImageOutput
- Filter 滤镜类 既继承了GPUImageOutput,也遵守GPUImageInput的类,从而实现GPUImageOutput -> filter -> filter -> GPUImageInput的滤镜链的关键
- Outputs,实现了GPUImageInput的组件,是渲染结果的终点
GPUImage的滤镜链
上面也提了,所谓的GPUImage滤镜链就是
GPUImageOutput -> filter -> filter -> GPUImageInput
GPUImageOutput
通过target数组(里面都是实现GPUImageInput
组件),组成了滤镜链的关系,我们需要牢牢的记住这个滤镜链的关系,这样开发的时候,我们就知道如何Debug,如何实现我们需要的效果。那么问题来了,为什么GPUImage可以实现这样的滤镜链呢?
滤镜链实现的原理
这里我们先抛开GPUImage,用OpenGL ES去实现一个具有滤镜叠加效果的Demo,这里的Demo我是参考叶孤城的这篇文章,从0打造一个GPUImage(6)-GPUImage的多滤镜处理逻辑
Demo需要实现的效果,是将一张图片,先后通过叠加亮度滤镜
,饱和度滤镜
最后显示在屏幕上。
使用GPUImage的渲染步骤
- 通过
GPUImagePicture
加载图片(这里就是source) - source addTarget
亮度滤镜
-
亮度滤镜
传递渲染结果给饱和度滤镜
-
饱和度滤镜
传递给GPUImageView,GPUImageView显示渲染结果,
使用OpenGLES的渲染步骤
那么对应的OpenGLES,我们会怎么做呢?首先我们需要以下东西
- 一个源,其实就是将图片信息加载为纹理的过程,这里对应
GPUImagePicture
- 3个frameBuffer,前两个挂载
亮度滤镜
和饱和度滤镜
的texture
,通过glFramebufferTexture2D
绑定texture到frameBuffer上,最后一个frameBuffer挂载的是renderBuffer用于显示
// 绑定texture
glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_TEXTURE_2D, brightnessTexture, 0)
glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_TEXTURE_2D, saturationTexture, 0)
// 绑定renderBuffer
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_RENDERBUFFER, _renderBuffer);
- 3个Program,前两个Program用于加载
亮度滤镜
和饱和度滤镜
的frameShader文件(这里就相当于GPUImageInput
),最后一个Program加载的frameShader只需要把rgb信息从纹理中取出,然后展示就行了(这里就相当于GPUImageView
)。
从以上的步骤,我们可以总结以下结论
- 1、源总是会产生
texture
开始传递的,这里其实就是GPUImageOutput的职责 - 2、每个滤镜Filter都是通过传递frameBuffer挂载
texture
来传递渲染结果的(这里的滤镜对应一个program,一个frameBuffer) - 3、对于需要显示的渲染结果的
GPUImageInput
,例如GPUImageView
,需要依赖frameBuffer挂载renderBuffer进行显示
对于这个Demo的一个流程图,可以参考从0打造一个GPUImage(6)-GPUImage的多滤镜处理逻辑的一幅图,Demo的详细实现请看原文吧。
总结
以上就是GPUImage对于滤镜链的实现原理,只有你懂了OpenGL ES的渲染流程,才能彻底的明白GPUImage的滤镜链的原理。所以时时刻刻记住以下关系
GPUImageOutput -> filter -> filter -> GPUImageInput
当然也可以存在多个Source,多个Input的情况,例如要给一个视频添加水印,用GPUImageMovie
用于输出视频纹理,用GPUImageUIElement
输出UI空间的纹理,通过一个filter进行Blend,最后用一个GPUImageView
进行预览,用GPUImageMovieWriter
进行输出,滤镜链关系如下
GPUImageOutput -> filter -> filter -> GPUImageInput
↑ ↓
GPUImageOutput -----> GPUImageInput